Помощничек
Главная | Обратная связь


Археология
Архитектура
Астрономия
Аудит
Биология
Ботаника
Бухгалтерский учёт
Войное дело
Генетика
География
Геология
Дизайн
Искусство
История
Кино
Кулинария
Культура
Литература
Математика
Медицина
Металлургия
Мифология
Музыка
Психология
Религия
Спорт
Строительство
Техника
Транспорт
Туризм
Усадьба
Физика
Фотография
Химия
Экология
Электричество
Электроника
Энергетика

Интерфейсы жесткого диска



 

Современные винчестеры выпускаются в двух вариантах интерфейса - SCSI или IDE. Соответственно для подсоединения к компьютеру используются два типа контроллеров: SCSI или IDE. Контроллер (обслуживающая плата) IDE уже содержится на основной (материнской) плате компьютера (начиная с 486 с PCI слотом), а контроллер SCSI, как правило, необходимо покупать вместе с соответствующим винчестером и устанавливать в свободный слот (разъем) на материнской плате. Винчестеры SCSI дороже и ориентированы в основном на применение в профессиональных системах и рабочих станциях.

По объему выпуска соотношение между жесткими дисками с интерфейсами SCSI и IDE остается стабильным в течение уже нескольких лет. SCSI-диски составляют 27-28%, остальное - IDE (доля моделей с последовательными интерфейсами SSA и Fibre Channel очень незначительна).

 

SCSI

 

Принципиальные преимущества интерфейса SCSI над IDE - в гибкости и производительности. Гибкость обеспечивается большим количеством подключаемых устройств (7, 15 и даже больше - против 4 у IDE), большей длиной кабеля. Производительность - высокой скоростью передачи и возможностью одновременной обработки нескольких транзакций.

Пропускной способности наиболее широко применяемого ранее 8-разрядного варианта SCSI-интерфейса - Fast SCSI-2, равной 10 Мбайт/с, уже явно не хватает для большинства производительных жестких дисков с внутренней скоростью передачи, достигающей 15 Мбайт/с. Появление еще более скоростных моделей с предельно высокой плотностью записи и увеличенной скоростью вращения (до 10 000 об/мин) еще более обострило потребность в скоростном интерфейсе. Скорость передачи SCSI-интерфейса может быть увеличена двумя путями - за счет увеличения ширины слова и за счет увеличения тактовой частоты передачи. Хотя известный довольно давно FastWide SCSI-2 позволяет удвоить пропускную способность (до 20 Мбайт/с) за счет увеличения ширины слова до 16 разрядов и продолжает достаточно широко применяться производителями жестких дисков, более перспективным выглядит Ultra SCSI (иногда встречаются названия Fast-20, Ultra SCSI-3). Он использует удвоенную по сравнению с Fast SCSI-2 тактовую частоту передачи (20 Мгц). При такой же (20 Мбайт/с) пропускной способности, как у FastWide SCSI-2, 8-разрядный вариант Ultra SCSI значительно дешевле. 16-разрядный вариант Ultra SCSI имеет больший запас по скорости передачи (до 40 Мбайт/с) и используется в моделях высокого класса.

В настоящее время SCSI-шина переходит на икга2-стандарт, что обеспечит ей увеличение пропускной способности до 80 Мбайт/с (это вдвое больше допустимого прежним стандартом UltraWide).

Другая перспективная технология SCSI-интерфейса, названная Fibre Channel-Arbitrated Loop (FC-AL), позволяет подключать до 126 SCSI-устройств и обеспечивает скорость передачи более 100 Мбайт/с. Длина кабеля в этом случае может достигать 30 метров в случае применения медной проволоки или 1 километра в случае применения оптоволокна.

Применение FC-AL позволяет выполнять "горячее" подключение и имеет дополнительные линии для контроля и коррекции ошибок. Хотя решение FC-AL значительно дороже обычного SCSI-интерфейса, вероятно, оно будет применяться в высококачественных серверах достаточно часто.

 

IDE

 

Главное достоинство интерфейса IDE (другое название - АТА) - простота и невысокая стоимость по сравнению со SCSI при достаточно высоких характеристиках. Как и для интерфейса SCSI, для IDE характерно постоянное возрастание скорости передачи - 8.3, 16,7, 33.3, и даже 66,6 Мб/с. Более того, по мере развития интерфейс IDE приобретает все большее сходство со SCSI - расширяется список поддерживаемых устройств (кроме жестких дисков это приводы CD-ROM, CD-R, DVD-ROM, магнитооптика, накопители на магнитной ленте, супер-флоппи LS-120 и ZIP), вводятся некоторые элементы распараллеливания (типа queuing и disconnect/ reconnet) и контроля за целостностью данных при передаче. Главный недостаток IDE - небольшое (обычно не более 4) количество подключаемых устройств. Для типовой конфигурации персонального компьютера - жесткий диск, супер-флоппи, привод CD-ROM - этого пока хватает, но для компьютеров высокого класса уже явно недостаточно.

Современные IDE-интерфейсы (или, как их теперь называют, АТА (Advanced Technology Attrachment) перешли на новые протоколы обмена - Ultra АТА, значительно увеличив пропускную способность "старого" IDE-интерфейса. Представленные в стандарте Fast АТА-2 протоколы РЮ (Programmed Input/Output) Mode 4 и DMA (Direct Memory Access) Mode 2 позволяли передавать данные со скоростью до 16,6 Мбайт/с. Однако реальная скорость передачи данных была намного ниже. Ultra DMA/33 (разработанный фирмой Quantum), имеет три режима работы: 0,1 и 2. При использовании самого быстрого Ultra DMA/33 Mode 2 (если носитель поддерживает этот режим) скорость передачи данных может достигать 33 Мбайт/с. Высокая скорость передачи данных достигается использованием для пересылки восходящего и спадающего уровня сигнала. Естественно, что такой скорости можно достичь только при обмене с буфером накопителя (технология изготовления самого носителя не позволяет работать на таких скоростях). Кроме того, протокол передачи данных в новых режимах позволяет осуществлять коррекцию ошибок, вычисляя контрольную сумму CRC - cyclic redundancy check (все предыдущие протоколы такой контроль не производили).

Для того чтобы воспользоваться преимуществами стандарта Ultra DMA, необходимо выполнить 3 условия. Первые два сводятся к аппаратной поддержке со стороны накопителя и набора микросхем материнской платы. О них не стоит беспокоиться, если использовать только современные компоненты. С третьим условием дело обстоит чуть сложнее. Если просто подключить к новой системной плате не менее новый накопитель, то последний будет работать в режиме РIO Mode 4. Для того чтобы использовать Ultra DMA, как и любой другой DMA (Direct Memory Access - прямой доступ к памяти), требуется специальный драйвер, причем драйверы для разных наборов микросхем различны. Как правило, они входят в комплект поставки системной платы, а в случае необходимости их можно "скачать" по Интернет с домашней страницы фирмы-производителя материнской платы.

Подчеркнем, что стандарт обладает обратной совместимостью с предыдущими стандартами - жесткий диск с интерфейсом Ultra АТА работает и с обычными контроллерами прошлого, но только в медленных режимах.

В феврале 1998 года фирма Quantum с Intel разработала и предложила в качестве нового промышленного стандарта еще более производительный интерфейс Ultra DMA/66, который рассматривается как промежуточный шаг для перехода к использованию высокоскоростной шины IEEE 1394. Накопители с интерфейсов Ultra DMA/66, созданным на основе микросхем Intel, появились в начале 1999 года, а для их установки в ПК требуются лишь специальный кабель и адаптер.

Но более перспективным направлением представляется замена интерфейса АТАШ например, на высокоскоростную последовательную шину Fireware (IEEE 1394). Coll ответствующий адаптер, соединяющий жесткий диск IDE-стандарта с шиной Fireware, фактически уже разработан. Этот адаптер называется Tailgate и вставляется непосредственно в интерфейсный разъем жесткого диска.

Применение новой технологии позволит довести скорость передачи данных до 100 Мбайт/с, увеличить надежность системы, а установку устройств можно будет производить на работающем компьютере (что категорически запрещается при использовании АТА-интерфейса).

 

 




Поиск по сайту:

©2015-2020 studopedya.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.